DE102016100146B3

DE102016100146B3 - imprinter

Info

Publication number: DE102016100146B3
Application number: DE102016100146.5A
Authority: DE
Inventors: Marko Möller
Original assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Current assignee: Wemhoener Surface Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2036-01-06

Abstract

Es werden eine Bedruckvorrichtung plattenförmiger Werkstücke (2) mit einem um Rollen (3) geführten endlosen Transportband (4) eines Maschinenunterteils (5) und einem darauf absenkbaren Maschinenoberteil (6) mit mindestens einer angetriebenen oberen Auftragswalze (8) und mit einem Druckspalt (9) zwischen der Auftragswalze (8) und dem Transportband (4) ebenso wie neue Detektierungs- und Regelungsmöglichkeiten und ein optimiertes Arbeitsverfahren einer solchen Bedruckvorrichtung zur Verfügung gestellt, was dadurch erzielt wird, dass in einer senkrechten Richtung unterhalb der Drehachse der Auftragswalze (8) unter dem Transportband (4) ein ortsfestes Gegendruckblech (7) angeordnet ist und zwischen der Auftragswalze (8) und einem Transportbandabschnitt des Transportbandes (4) über dem Gegendruckblech (7) ein Druckspalt (9) gebildet ist, das Gegendruckblech (7) eine plane ebene Oberfläche oder eine symmetrische oder unsymmetrische Querschnittsform der Oberfläche mit ansteigenden und/oder abfallenden Rampen oder Radien aufweist und höhen- und/oder winkelverstellbar am Maschinenunterteil angeordnet ist.The invention relates to a printing device for plate-shaped workpieces (2) with an endless transport belt (4) guided around rollers (3) of a machine lower part (5) and a machine upper part (6) which can be lowered thereon with at least one driven upper applicator roller (8) and with a pressure nip (9 ) provided between the applicator roll (8) and the conveyor belt (4) as well as new detection and control options and an optimized working method of such a printing device, which is achieved in that in a vertical direction below the axis of rotation of the applicator roll (8) below the conveyor belt (4) a stationary counter-pressure plate (7) is arranged and between the applicator roll (8) and a conveyor belt section of the conveyor belt (4) over the counter-pressure plate (7) a pressure gap (9) is formed, the counter-pressure plate (7) has a planar plane Surface or a symmetrical or asymmetrical cross-sectional shape of the surface with increasing and / or or sloping ramps or radii and height and / or angle adjustable is arranged on the machine base.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedruckvorrichtung und deren Arbeitsverfahren zum Bedrucken plattenförmiger Werkstücke gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 8.The invention relates to a printing device and its working method for printing plate-shaped workpieces according to the preambles of claims 1 and 8.

Es ist eine Vorrichtung zum Bedrucken von flachen Werkstücken aus Holzwerkstoff bekannt, EP 1 500 504 B1 , unter deren Auftragswalze eine Gegenwalze angeordnet ist, die zusammen einen Druckspalt bilden, wobei nach Detektion eines Druckfehlers eines zuvor bedruckten Werkstückes die Auftragswalze zur Erzeugung eines Schlupfes in ihrer Drehzahl regelbar ausgebildet ist, um die Drucklänge beim folgenden Werkstückes zu verlängern oder zu verkürzen. Die stets gleichbleibend sich verjüngende und wieder erweiternde Form des Druckspaltes zwischen den Walzen lässt dabei nur wenige Variationen des Druckspaltes zu.It is known a device for printing flat workpieces made of wood material, EP 1 500 504 B1 , under the applicator roll of a counter-roller is arranged, which together form a pressure nip, wherein after detection of a printing error of a previously printed workpiece, the applicator roll for generating a slip in their speed is adjustable to extend the printing length of the following workpiece or shorten. The always constant tapering and expanding shape of the pressure gap between the rollers allows only a few variations of the pressure gap.

Eine bekannte Beschichtungsvorrichtung, JP 2001-340 793 A dient der gleichzeitigen beidseitigen Gummibeschichtung von durch einen Druckspalt zwischen zwei Rollen horizontal durchlaufendem Bahnmaterial und eine andere, JP 2000-254 564 A , dem beidseitigen Überzug von vertikal zwischen zwei Rollen durchgeführtem Plattenmaterial, bei denen jeweils keine Muster aufgetragen werden, sodass hier nur die Druckspalte eingestellt werden müssen und kein weiterer Einfluss auf die Form des Druckspaltes genommen werden kann. Bei einer älteren bekannten Druckvorrichtung JP H08-323 957 A ist die untere Rolle durch einen Andruckbalken ersetzt, der auf der Unterseite allerdings schleifend anliegt und so die Oberfläche der Unterseite negativ beeinflussen kann. Bekannt ist des Weitern ein Fußboden-, Wand- oder Deckenpaneel, DE 20 2008 010 752 U1 , welches auf einem Transportband zwischen zwei Gegendruckrollen durch einen Druckspalt hindurchbewegt wird, sodass nur durch deren gegenseitige Andruckkraft sowie die Bahn- und Drehgeschwindigkeit Einfluss auf das Druckergebnis erzielt werden kann.A known coating device, JP 2001-340 793 A serves the simultaneous double-sided rubber coating of horizontally passing through a nip between two rolls web material and another, JP 2000-254 564 A , the two-sided coating of vertically performed between two rolls plate material, where no patterns are applied, so that here only the pressure gaps must be set and no further influence on the shape of the pressure gap can be taken. In an older known printing device JP H08-323 957 A The lower roller is replaced by a Andruckbalken, which abuts on the underside, however, and can thus adversely affect the surface of the bottom. Known is the Weitern a floor, wall or ceiling panel, DE 20 2008 010 752 U1 , Which is moved through a pressure nip on a conveyor belt between two counter-pressure rollers, so that only by their mutual pressure and the web and rotational speed influence on the printing result can be achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei einer Bedruckvorrichtung mit einem Druckspalt aus einer oberen Auftragswalzen und einem unteren Transportband den Druckprozess weiter zu optimieren, ebenso wie neue Detektierungs- und Regelungsmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen und gleichfalls ein optimiertes Arbeitsverfahren einer solchen Bedruckvorrichtung zu schaffen.The object of the invention is to further optimize the printing process even in a printing device with a printing nip from an upper application rollers and a lower conveyor belt, as well as to provide new detection and control options and also to provide an optimized working method of such a printing device.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 8 erfindungsgemäß im Zusammenwirken mit deren kennzeichnenden Merkmalen dadurch, dass zur Regelungsmöglichkeit bislang unberücksichtigte Parameter jeder Bedruckvorrichtung genutzt werden, ebenso wie der Druckspalt in seiner Länge und Form beliebig auswählbar oder einstellbar ist, wobei als neuer Parameter der Einlaufimpuls eines unter die Auftragswalze eines Druckspaltes einlaufenden Werkstückes genutzt wird, der von einer Kraftmessvorrichtung detektiert und für den Regelungsprozess der Bedruckvorrichtung herangezogen werden kann. Der Beginn eines Impulsausschlages kennzeichnet dabei den Ort der vorderen Werkstückkante unmittelbar an der Auftragswalze und die Höhe des Impulses verrät zum Beispiel eine Dickenänderung der Werkstücke oder läßt Rückschlüsse auf die zu erwartende Drucklänge bzw. auf die erhöhende oder zu verringernde Druckkraft oder Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze zu.The solution of this problem arises in conjunction with the features of the preambles of claims 1 and 8 according to the invention in conjunction with their characterizing features in that the control option so far unconsidered parameters of each printing device are used, as well as the printing gap in its length and shape arbitrarily selectable or is adjustable, being used as a new parameter of the intake pulse of an incoming under the applicator roll of a printing gap workpiece, which can be detected by a force measuring device and used for the control process of the printing device. The beginning of a pulse deflection characterizes the location of the front workpiece edge directly on the applicator roll and the height of the pulse reveals, for example, a change in thickness of the workpieces or allows conclusions about the expected printing length or on the increasing or decreasing pressure or rotational speed of the applicator roll.

Dieser Parameter wird also unmittelbar im Druckspalt der Bedruckvorrichtung aufgenommen und ist damit sehr viel unmittelbarer als das Erkennen einer Werkstückvorderkante oder einer Bildanfangsmarke durch vorgeschaltete optische Kamerasysteme. Des Weiteren lässt sich der Druckspalt durch das ortsfest angeordnete Gegendruckblech sehr viel exakter definieren, als dies bei einer umlaufenden Gegendruckrolle der Fall ist.This parameter is thus recorded directly in the nip of the printing device and is thus much more immediate than the detection of a workpiece leading edge or a top mark by upstream optical camera systems. Furthermore, the pressure gap can be defined by the fixedly arranged counter-pressure plate much more accurately than is the case with a rotating counter-pressure roller.

Das Gegendruckblech weist eine plane ebene Oberfläche auf oder auch eine symmetrische oder unsymmetrische Querschnittsform der Oberfläche mit ansteigenden und/oder abfallenden Rampen oder Radien, wobei das Gegendruckblech in Transportrichtung eine Länge von wenigen Millimetern bis hin zu mehreren Zentimetern aufweisen kann, sodass es insbesondere bei etwas längeren Gegendruckblechen vorteilhaft ist, diese manuell oder automatisch, mechanisch, elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch, höhen- und/oder winkelverstellbar am Maschinenunterteil anzuordnen, sodass sich bei ständiger Kontrolle der Druckergebnisse schnell eine optimale Position des Gegendruckbleches einstellen lässt. Eine solche Beeinflussung des Druckspaltes ist bei einer Ausführung gemäß dem vorgenannten Stand der Technik mit zwei Walzen keinesfalls möglich.The counter-pressure plate has a flat planar surface or a symmetrical or asymmetrical cross-sectional shape of the surface with rising and / or falling ramps or radii, wherein the counter-pressure plate in the transport direction may have a length of a few millimeters to several centimeters, so it in particular at something longer Gegenruckblechen is advantageous to arrange them manually or automatically, mechanically, electromechanically, hydraulically or pneumatically, height and / or angle adjustable on the machine base, so that can be set with constant control of the printing results quickly optimal position of the counter-pressure plate. Such an influencing of the printing gap is by no means possible in an embodiment according to the aforementioned prior art with two rollers.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the subject of the invention will become apparent with and in combination from the following subclaims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind seitlich des Gegendruckbleches, in Transportrichtung der Werkstücke davor und/oder dahinter, Rollen unter dem Transportband angeordnet, sodass dieses nur über einen sehr kurzen Weg auf dem Gegendruckblech gleitend aufliegt und im Übrigen auf den Rollen des Maschinenunterteiles abrollt.According to a preferred embodiment of the invention are laterally of the counter-pressure plate, in the transport direction of the workpieces in front and / or behind rollers arranged under the conveyor belt, so that this only slidably over a very short path on the counter-pressure plate and rolls on the rollers of the machine base otherwise.

Weitere Vorteile bei der Verwendung des erfinderischen Gegendruckbleches sind die Möglichkeit, dieses mit einer reibungsarmen oder reibungsvermindernden Oberfläche oder Oberflächenbeschichtung auszustatten, sodass sich ansonsten durch die Gleitreibung negativ auf das Transportband auswirken könnende Einflüsse vollständig vermeiden lassen.Further advantages in the use of the inventive counter-pressure plate are the ability to provide this with a low-friction or friction-reducing surface or surface coating, so that can otherwise be completely avoided by the sliding friction negative impact on the conveyor belt acting influences.

Ganz besonders vorteilhaft an dem Gegenstand der Erfindung ist jedoch, dass zwischen dem Maschinenunterteil und dem Maschinenoberteil eine Kraftmessvorrichtung angeordnet ist, mit der ein Kraftimpuls eines unter die Auftragswalze des Maschinenoberteils einlaufenden Werkstückes detektierbar ist, wobei von einer Auswerteeinheit des Prozessrechners ggf. ein Wert zur Justierung der Prozessparameter erzeugbar ist. Jedes unter die Auftragswalze einfahrende Werkstück erzeugt dabei einen solchen Kraftimpuls in der Auftragswalze, die im Maschinenoberteil gelagert ist, sodass sich der Kraftimpuls in die Lagerung des Maschinenoberteils fortpflanzt, wo er zumindest von einer einzelnen oder mehreren Druckdosen aufgenommen wird, wobei diese Kraftmessvorrichtungen bevorzugt als Kraftmessdosen ausgebildet sind. Ein zu hoher Kraftimpuls beim Einfahren eines Werkstückes unter eine Auftragswalze deutet auf eine zu hohe Andruckkraft oder ein zu kurzes Druckbild hin, ebenso wie ein zu niedriger Kraftimpuls eine zu geringe Andruckkraft der Auftragswalze und ein zu langes Druckbild bedeutet. Nur wenn der Kraftimpuls als ideal erkannt wird, liefert diese Kraftmessvorrichtung keine Prozessparameter, die zu Änderungen oder Anpassungen anderer Prozessparameter führen.However, it is very particularly advantageous for the object of the invention that a force measuring device is arranged between the machine lower part and the machine upper part with which a force impulse of a workpiece entering under the applicator roll of the machine upper part can be detected, possibly an adjustment value from an evaluation unit of the process computer the process parameter can be generated. Each contracting under the applicator roller workpiece generates such a force pulse in the applicator roll, which is stored in the machine head, so that the force pulse propagates into the storage of the machine head, where it is at least received by a single or multiple pressure cans, these force measuring devices preferably as load cells are formed. Too high a force pulse when retracting a workpiece under an applicator roll indicates too high a pressing force or too short a print image, just as a too low force impulse means too little pressing force of the applicator roll and too long a printed image. Only when the force pulse is identified as ideal, does this force measuring device provide any process parameters that result in changes or adjustments to other process parameters.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist das Maschinenoberteil auf Hubsäulen gelagert, an denen Kraftmessdosen etwa in Form von Wheatstoneschen Brückenschaltungen als Kraftmessvorrichtungen angeordnet sind.According to a particularly preferred embodiment of the subject matter of the invention, the machine head is mounted on lifting columns, on which load cells are arranged approximately in the form of Wheatstone bridge circuits as force measuring devices.

Vorteilhaft ist des Weiten dass, auch weit vor dem Druckspalt, entweder in einer Entfernung von mehr als der Länge eines Werkstückes, eine optische Detektionsvorrichtung angeordnet sein kann, die eine Hinterkante eines Werkstückes noch vor Einlauf unter die Auftragswalze und/oder eine Bildendmarke darauf oder in einer Entfernung von mehr als der Hälfte der Länge eines Werkstückes eine Bildmittenmarke darauf detektiert, sodass der detektierte Wert als Hilfswert für die Drehzahlsteuerung der Auftragswalze herangezogen werden kann. Bei einer Hintereinanderschaltung mehrerer Druckwerke kann so zum Beispiel die Detektionsvorrichtung eines dritten oder vierten Druckwerkes bereits im Einlaufbereich eines zweiten oder dritten Druckwerkes angeordnet sein, sodass die erforderlich Gesamtlänge eine Bedruckvorrichtung aus mehreren Druckwerken kleiner gehalten werden kann, als wenn die Detektionsvorrichtungen jeweils im Einlaufbereich jedes einzelnen Druckwerkes angeordnet wären.It is advantageous that the width far, even well in front of the nip, either at a distance of more than the length of a workpiece, an optical detection device may be arranged, the rear edge of a workpiece before entering the applicator roll and / or a Bildendmarke on or in a distance center of more than half the length of a workpiece detects an image center mark on it, so that the detected value can be used as an auxiliary value for the speed control of the applicator roll. In a series connection of several printing units, for example, the detection device of a third or fourth printing unit can already be arranged in the inlet region of a second or third printing unit, so that the required total length of a printing device from multiple printing units can be kept smaller than if the detection devices each in the inlet region of each Printing unit would be arranged.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to drawings. Show it:

1 eine Skizze einer Bedruckvorrichtung in Seitenansicht, und 1 a sketch of a printing device in side view, and

2 ein Kraftwegdiagramm verschiedener Kraftimpulse beim Einlaufen unter eine Auftragswalze. 2 a Kraftwegdiagramm different force pulses when entering a job roll.

Die Bedruckvorrichtung 1 plattenförmiger Werkstücke 2 besteht aus einem Maschinenunterteil 5 mit einem um Rollen 3 umlaufenden Transportband 4 und aus einem Maschinenoberteil 6 mit mindestens einer angetriebenen Auftragswalze 8 und hier aus einer zusätzlichen Gravurwalze 13, wobei das Maschinenoberteil 6 über Hubsäulen 12 mit dem Maschinenunterteil 5 verbunden ist und an den Hubsäulen 12 Kraftmessvorrichtungen 10 in Form von Kraftmessdosen angeordnet sind, die einen Kraftimpuls eines auf dem Transportband 4 herangeführten Werkstückes 2 bei dessen Einlauf unter die Auftragswalze 8 seiner Höhe nach detektieren, wobei dieser detektierte Wert genutzt wird, um in einem Prozessrechner weiterverarbeitet zu werden, etwa um die Andruckkraft der Auftragswalze 8 zu vermindern, falls der Kraftimpuls zu hoch war oder um die Andruckkraft zu erhöhen, falls der Kraftimpuls zu klein war, oder auch um auf die Antriebsgeschwindigkeit der Auftragswalze 8 Einfluss zu nehmen oder auch auf die Position des Gegendruckbleches 7, welches, wie zeichnerisch nicht dargestellt, manuell oder automatisch, mechanisch, elektromechanisch, hydraulisch, pneumatisch, höhen- und/oder winkelverstellbar am Maschinenunterteil 6 angeordnet ist.The printing device 1 plate-shaped workpieces 2 consists of a machine base 5 with a roll around 3 revolving conveyor belt 4 and from a machine head 6 with at least one driven applicator roll 8th and here from an additional gravure roller 13 , where the machine head 6 via lifting columns 12 with the machine base 5 is connected and at the lifting columns 12 Force-measuring devices 10 arranged in the form of load cells, which provide a force impulse on the conveyor belt 4 zoomed workpiece 2 at its inlet under the applicator roll 8th detect its height, this detected value is used to be further processed in a process computer, such as the pressure force of the applicator roll 8th to reduce if the force pulse was too high or to increase the pressing force, if the force pulse was too small, or even to the drive speed of the applicator roll 8th Influence or on the position of the counter-pressure plate 7 , which, as not graphically represented, manually or automatically, mechanically, electromechanically, hydraulically, pneumatically, height and / or angle adjustable on the machine base 6 is arranged.

In Transportrichtung 14 der Werkstücke 2 sind vor und hinter dem Druckspalt 9 Rollen 3 zur Unterstützung des Transportbandes 4 angeordnet.In transport direction 14 the workpieces 2 are in front of and behind the nip 9 roll 3 to support the conveyor belt 4 arranged.

Zu Detektion der Hinterkante eines Werkstückes 3 und/oder einer Bildmitten- oder Bildendmarke ist die Bedruckvorrichtung 1 vor dem Druckspalt 9 mit einem oder mehreren Kamerasystemen 15 ausgestattet, wobei mehrere Bedruckvorrichtungen 1 hintereinander angeordnet sein können, sodass an einem Maschinenoberteil 5 einer vorgeschalteten Bedruckvorrichtung 1 das Kamerasystem 15 der nachgeschalteten Bedruckvorrichtung 1 angeordnet sein kann.For detection of the trailing edge of a workpiece 3 and / or an image center or image end mark is the printing device 1 in front of the printing gap 9 with one or more camera systems 15 equipped, with several printing devices 1 can be arranged one behind the other, so that on a machine head 5 an upstream printing device 1 the camera system 15 the downstream printing device 1 can be arranged.

Claims

Printing device of plate-shaped workpieces ( 2 ) with a roll around ( 3 ) guided endless conveyor belt ( 4 ) for the workpieces ( 2 ) one Machine base ( 5 ) and a lowerable machine top ( 6 ) with at least one driven applicator roll ( 8th ), characterized in that in a vertical direction below the axis of rotation of the applicator roll ( 8th ) under the conveyor belt ( 4 ) a stationary counter-pressure plate ( 7 ), and that between the applicator roll ( 8th ) and a conveyor belt section of the conveyor belt ( 4 ) above the counter-pressure plate ( 7 ) a pressure gap ( 9 ) is formed, the counter-pressure plate ( 7 ) has a flat planar surface or a symmetrical or asymmetrical cross-sectional shape of the surface with rising and / or falling ramps or radii and that it is arranged height and / or angle adjustable on the machine base.

Printing device according to claim 1, characterized in that the side of the counter-pressure plate ( 7 ) in the transport direction of the workpieces ( 2 ) before and / or behind ( 3 ) under the conveyor belt ( 4 ) are arranged.

Printing device according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-pressure plate ( 7 ) manually or automatically, mechanically, electromechanically, hydraulically or pneumatically, height- and / or angle-adjustable on the lower machine part ( 5 ) is arranged.

Printing device according to one of the preceding claims, characterized in that the counter-pressure plate ( 7 ) is provided with a low-friction or friction-reducing surface or surface coating.

Printing device according to one of the preceding claims, characterized in that between machine lower part ( 5 ) and machine head ( 6 ) a force measuring device ( 10 ) is arranged, with a force pulse in the machine head ( 6 ) one under the applicator roll ( 8th ) incoming workpiece ( 2 ) is detectable, the printing device a process computer with an evaluation unit of the force measuring device ( 10 ) and in that a value for adjusting the process parameters can be generated by the evaluation unit of the process computer.

Printing device according to one of the preceding claims, characterized in that the machine upper part ( 6 ) on lifting columns ( 12 ) at which load cells as force measuring devices ( 10 ) are arranged.

Printing device according to one of the preceding claims, characterized in that far ahead of the printing nip ( 9 ), either at a distance of more than the length of a workpiece ( 2 ), an optical detection device in the form of a camera system ( 15 ) is arranged, which is a trailing edge of a workpiece ( 2 ) before entry under the applicator roll ( 8th ) and / or an imprint mark on it or at a distance of more than half the length of a workpiece ( 2 ) detects a picture center mark thereon and the detected value as an auxiliary value for the speed control of the applicator roller ( 8th ) is usable.

Working method of a printing device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that each force pulse ( 11 ) in a machine head ( 5 ) one under an applicator roll ( 8th ) incoming workpiece ( 2 ) is detected and compared with an optimum value, whereupon process parameters of the printing device ( 1 ) such as pressure force, drive speed of the applicator roll ( 8th ) and / or the conveyor belt ( 2 ) be adjusted.

Working method according to claim 8, characterized in that the auxiliary value of the optical detection device of the camera system ( 15 ) is used to coordinate the process parameters.